(57)【要約】【課題】  二重管型熱交換器であって、製造しやすく且つその全体を円滑に曲折して配管の一部を兼ねることができると共に、耐圧性の高いものの提供。【解決手段】  内管１はその軸線に直角な断面が、中心から放射方向に複数の断面袋状または風船状の膨出部７ａが形成され、その膨出部７ａの口が閉塞されると共に、各膨出部７ａの先端が外管２の内面に接触する。【選択図】        図３
2005265253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管(1) の外周に外管(2) が被嵌され、両管(1) (2) の両端部間が閉塞されると共に、外管(2) の両端部外周に第１流体(3) の出入口(4) が開口されて、内管(1) の外周側と外管(2) の内周側との間に前記第１流体(3) がその軸線方向に流通する第１流路(5) を有すると共に、第２流体(6) が流通する第２流路(7) を内管(1) の内周側に有する二重管型熱交換器において、
前記内管(1) は、中心から放射方向に２以上に突出された断面袋状の膨出部(7a)が軸線に沿って形成され、夫々の断面袋状の口が閉じられた断面を有することを特徴とする二重管型熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
前記内管(1) は、その両端部が断面円形に形成され、その両端部が外管(2) に接続され、
前記２以上の膨出部(7a)の先端部が軸線方向に沿って波形に形成され、その波の頂部(8) が外管(2) の内周に接触された二重管型熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記２以上の膨出部(7a)が内管(1) の周方向に等間隔に形成された二重管型熱交換器。    
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の二重管型熱交換器の製造方法において、
内管(1) の外周に外管(2) を被嵌した状態で、それらの軸線を曲折するように両管に外力を加えて塑性変形させることを特徴とする二重管型熱交換器の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記内管(1) に前記膨出部(7a)を周方向に均等に４以上の偶数個設け、外力を加えて、断面袋状の存在しない位置の直径線Ｌを曲率の中心として曲折変形してなる二重管型熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＧＲクーラまたはオイルクーラその他として用いる二重管型熱交換器であって、車両の配管経路に沿って、円滑に曲折し得るものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲクーラは、エンジンの排気ガス用配管の途中に介装され、排気ガスを冷却水によって冷却するものである。その一例として、下記特許文献１の二重管式熱交換器が存在する。これは内管と外管との二重管構造であり、内管の軸方向の中間部に放熱フィンが一体に曲折形成されている。即ち、内管の中間部において、その断面が中心から放射方向に多数の突状が形成されたものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６１８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＥＧＲクーラは、エンジンの排気ガスの配管の途中の直線部分に介装されたものである。そのため、ＥＧＲクーラを配置する位置の融通性に欠け、その接続等ための部品点数が多くなると共に、全体としてその製造コストが高くならざるをえなかった。
そこで本発明は、二重管型熱交換器を配管経路に合わせて容易に曲折できる、構造の簡単な二重管型熱交換器およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、内管(1) の外周に外管(2) が被嵌され、両管(1) (2) の両端部間が閉塞されると共に、外管(2) の両端部外周に第１流体(3) の出入口(4) が開口されて、内管(1) の外周側と外管(2) の内周側との間に前記第１流体(3) がその軸線方向に流通する第１流路(5) を有すると共に、第２流体(6) が流通する第２流路(7) を内管(1) の内周側に有する二重管型熱交換器において、
前記内管(1) は、中心から放射方向に２以上に突出された断面袋状の膨出部(7a)が軸線に沿って形成され、夫々の断面袋状部は、その口が閉じられた断面を有することを特徴とする二重管型熱交換器である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記内管(1) は、その両端部が断面円形に形成され、その両端部が外管(2) に接続され、
前記２以上の膨出部(7a)の先端部が軸線方向に沿って波形に形成され、その波の頂部(8) が外管(2) の内周に接触された二重管型熱交換器である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記２以上の膨出部(7a)が内管(1) の周方向に等間隔に形成された二重管型熱交換器である。
【０００７】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の二重管型熱交換器の製造方法において、
内管(1) の外周に外管(2) を被嵌した状態で、それらの軸線を曲折するように両管に外力を加えて塑性変形させることを特徴とする二重管型熱交換器の製造方法である。
【０００８】
請求項５に記載の本発明は、請求項４において、
前記内管(1) に前記膨出部(7a)を周方向に均等に４以上の偶数個設け、外力を加えて、断面袋状の存在しない位置の直径線Ｌを曲率の中心として曲折変形してなる二重管型熱交換器の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の二重管型熱交換器は、その内管１に、中心から放射方向に２以上に突設された断面袋状の膨出部７ａを軸線方向に沿って形成し、その断面袋状の口が閉じられた断面を有するものである。
それ故、特に内管１と外管２との間に流通する第１流体３に対して、耐圧性の高いものとなる。即ち、第１流路５に大きな内圧が加わっても、内管１が変形することがない。
【００１０】
上記構成において、それぞれの膨出部７ａの先端部を軸線方向に沿って波形に曲折し、その波の頂部８を外管２の内周に接触することができる。この場合には、第１流体３および第２流体６を撹拌して、熱交換を促進できると共に、内管１の頂部８と外管２の内周とが接触しているため、強度が高く且つ耐圧性の高い熱交換器となり得る。
上記構成において、２以上の膨出部７ａを内管１の周方向に等間隔に形成することができる。それにより、第１流体３および第２流体６を均一に流通させることができると共に、耐圧性を高めることができる。
【００１１】
上記構成の二重管型熱交換器の製造方法において、内管１の外周に外管２を被嵌した状態で、それらの軸線を曲折するように両管に外力を加えて塑性変形することができる。その内管１は、中心から放射方向に二以上に突設された膨出部７ａを有し、その膨出部７ａはその断面袋状の口が閉じられたものであるから、内管１の曲折を極めて円滑に行うことができる。即ち、曲折時に内管１が挫屈等の変形を起こすおそれがない。特に、内管１の外周と外管２の内周とが互いに接触したものにおいては、内管１および外管２共に挫屈を起こすことなく、円滑に曲折成形することができる。
上記構成において、内管１の膨出部７ａを周方向に均等に４以上の偶数個設け、外力を加えて断面袋状の存在しない位置の直径線Ｌを曲率の中心として、曲折変形することができる。それにより内管１および外管２を更に円滑に曲折成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の二重管型熱交換器の分解斜視図であり、図２はその組立状態を示す要部縦断面図、図３は図２の III− III矢視断面図である。また、図７は同二重管型熱交換器を曲折した状態を示す斜視図である。
【実施例１】
【００１３】
この熱交換器は、外管２とその外管２の内部に挿入される内管１とを有する。内管１は、両端部を除いて図１に示す如く、断面が四葉のクローバー状に曲折成形されると共に、クローバー状の各膨出部７ａがその軸線方向に波形に曲折されたものである。そしてその波の頂部８の最大半径が外管２の内周の半径に等しい。また、その断面が四葉のクローバー状の各葉に相当する各膨出部７ａの断面が袋状に形成され、その断面袋状の口が図３の如く閉じられた形状を有する。内管１の両端部９は筒状に形成され、その外周直径は外管２の内周直径に等しい。このような筒状の端部９は、一例として内管１全体をその全長に渡って断面四葉のクローバー状に形成した後に、その両端部９のみを拡開して筒状に成形することにより、容易に図１に示す内管１を成形できる。
【００１４】
なお、膨出部７ａは図３から明らかなように、断面がそれぞれ膨らませた袋または風船状に形成され、それが周方向に等間隔に配置されている。それぞれの膨出部７ａは中心から半径方向外側に行くに従って、その幅が次第に大きくなる。なお、この膨出部７ａの形状は、各種のものに成形することができる。例えば、中心から半径方向外側に行くに従って、その幅が中間部まで次第に大きくなり、次いで先端部に向かって次第に幅が小となるように形成してもよい。また、その膨出部７ａの軸線に平行な縦断面は図２に示す如く波形に形成されているが、その波の振幅および位相は適宜設定できる。
【００１５】
外管２は、この例では図１から明らかなように、その両端に一対のフランジ11が溶接固定され、軸線方向両端部には一対の出入口４が設けられ、そこに出入口パイプ10が突設されている。このようにしてなる内管１と外管２は、その軸線を直線状にした状態で、内管１を外管２に挿入する。次いで、内管１の先端の開口縁のみを溶接により、外管２の開口端に図２の如く固定する。このとき、内管１の頂部８が外管２の内面に接触している。この頂部８は外管２内面には非接合の状態にある。これは、後に図７の如く全体を曲折するとき、その曲折を容易に行うためである。
【００１６】
そこで次に、図２に示すような熱交換器を製造した後に、図７に示す曲折された熱交換器を製造する方法につき説明する。内管１が外管２にその両端部で固定された状態で、全体に外力を加えて曲折するが、その際、好ましくは図３に示す直径線Ｌの位置の周りに曲折する。即ち、各膨出部７ａの存在しない、それらの中間における直径線Ｌ上の周りに曲折する。なお、図３では水平線上にＬを示したが、それに直交する垂直線上でもよく、その垂直線の周りに曲折することも可能である。このように非膨出部の位置の周りに曲折することにより、内管１および外管２を外力により容易に曲折変形できると共に、膨出部７ａに挫屈その他が生じ難くなる。
【００１７】
なお、膨出部７ａの頂部８は外管２の内面に接触した状態で曲折されるので、曲折時に外管２は挫屈することがない。そして一例として図７の如く全体が曲折される。この曲折の形状は配管の敷設経路に整合するように形成される。このように形成された二重管型熱交換器は、エンジンの排気ガスの取り出し配管の一部としてフランジ11を介して連結される。そして一対の出入口パイプ10の一方から第１流体３として冷却水が流入してそれが内管１と外管２との間を流通して他方の出入口パイプ10から流出する。また、内管１の内側には第２流体６として排気ガスが流通し、その排気ガスを冷却水によって冷却するものである。排気ガスは比較的流通しやすい各膨出部７ａ内をうねるように流通する。同様に冷却水も内管１の外面側をうねるように流通する。更に、冷却水は各膨出部７ａ間に存在する溝状部に沿って流通する。
【００１８】
上記実施の形態は、ＥＧＲクーラとして説明したが、それに替えてこの二重管型熱交換器をオイルクーラとして利用することもできる。その場合、内管１と外管２との間にオイルを流通させ、内管１内部に冷却水を流通させることができる。或いは、内管１と外管２との間に冷却水を流通させ、内管１内にオイルを流通させてもよい。
【実施例２】
【００１９】
次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示し、これが前記第１の実施の形態と異なる点は、その内管１の横断面が三つ葉のクローバー状に形成されたことのみである。そしてそれぞれの膨出部７ａの断面袋状部の口は第１実施例同様に閉塞されている。
【実施例３】
【００２０】
次に、図５は本発明の熱交換器の第３の実施の形態を示す内管１の横断面図であって、この例は、膨出部７ａが放射方向に等間隔に５つ形成されたものである。この例でも、各膨出部７ａの断面袋状部の口は閉塞されている。
【実施例４】
【００２１】
次に、図６は本発明の第４の実施の形態を示す内管１の横断面図であって、この例は膨出部７ａが２つ外管２の直径方向に突出されたものである。この例も、それぞれの膨出部７ａの断面袋状部の口は閉じられている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の二重管型熱交換器の分解斜視図。
【図２】同熱交換器の組立状態を示す要部縦断面図。
【図３】図２の III− III矢視断面図。
【図４】本発明の二重管型熱交換器の他の実施の形態を示す要部横断面図。
【００２３】
【図５】更に他の実施の形態を示す要部横断面図。
【図６】更に同熱交換器の実施の形態を示す要部横断面図。
【図７】本発明の二重管型熱交換器を曲折した状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１  内管
２  外管
３  第１流体
４  出入口
５  第１流路
６  第２流体
【００２５】
７  第２流路
７ａ  膨出部
８  頂部
９  端部
10  出入口パイプ
11  フランジ
12  ボルト孔
13  波形面
Ｌ  直径線
【図１】
2005265253.tif 000003
【図２】
2005265253.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005265253.tif 000006
【図５】
2005265253.tif 000007
【図６】
2005265253.tif 000008
【図７】
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